zobrazit

Rozptyl zamíření ručních zbraní
Rozptyl zamíření ručních zbraní je daný:
• kvalitou podepření zbraně a výkonem zbraně,
• druhem zaměřovače,
• cílem:
− viditelností cíle (jas, kontrast, rozměry),
− dálkou cíle,
− pohybem cíle,
• střelba jednotlivými výstřely nebo střelba dávkou ( krátká, dlouhá),
• střelcem:
− fyziologickými možnostmi,
− vycvičeností,
− psychickým stavem a fyzickou únavou.
Rozptyl zamíření je obvykle charakterizován:
− pravděpodobnou chybou zamíření ve vertikální rovině Eϕy ,
− pravděpodobnou chybou zamíření v horizontální rovině Eϕz ,
přičemž:
Eϕ = Eϕy ⋅ Eϕz .
Pro některé podmínky střelby a zbraně se mohou hodnoty Eϕy a Eϕz vzájemně značně lišit (
někdy až dvojnásobně). Vyjdeme z hypotézy, že Eϕ , Eϕy a Eϕz lze vyjádřit ve tvaru:
Eϕ = k 1 ⋅ k 2 ⋅ k 3 ⋅ k 4 ⋅ k 5 ⋅ k 6 ⋅ Eϕ 0 ,
kde:
1
Ej0 - srovnávací hodnota (referenční, tabulková) pravděpodobnost chyby Eϕ , zavedená pro
přesně
definované
smluvní podmínky. Za těchto podmínek bereme
ki ≡ 1 ; i = 1,2,...,6 ,
k1
- součinitel charakterizující vliv kvality podepření zbraně vůči smluvně definovanému
podepření,
k2
- součinitel charakterizující vliv výkonu zbraně vůči smluvně charakterizovanému
výkonu,
k3 - součinitel charakterizující vliv druhu a provedení zaměřovače při dané viditelnosti cíle,
omezené době míření, pohybu cíle vůči smluvně definovaným podmínkám,
k4 - součinitel charakterizující vliv střelby jednotlivými výstřely resp. krátkou nebo dlouhou
dávkou vůči smluvně definovanému způsobu střelby,
k5
- součinitel charakterizující vliv fyziologických možností
daného střelce a jeho
vycvičenost vzhledem k smluvně stanoveným podmínkám,
k6
- součinitel charakterizující vliv momentální fyzické únavy a psychického stavu a vlivu
okolního prostředí střelce vůči smluvním podmínkám.
Pro další rozbor je vhodné některé součinitele ki vyjádřit jako součin parciálních
součinitelů kij charakterizujících dílčí vlastnosti nebo podmínky, které zahrnuje
součinitel ki :
wi
ki = ∏ kij ,
j =1
kde wi je počet parciálních součinitelů kij pro daný součinitel ki.
Vzhledem k existujícímu souboru experimentálních údajů, jsou smluvní podmínky
pravděpodobnostní chyby zamíření Eϕ 0 :
− zbraň 7,62 mm samopal vz. 58, náboj 7,62-43,
− poloha ke střelbě vleže s oporou na pevné, rovné podlážce,
− mechanický zaměřovač (muška, hledí),
2
− cíl , nástřelný terč číslo 1 po samopal ( Vševojsk - 4-4 příloha 8) ve vzdálenosti 100 m
nepohyblivý,
− osvětlení, přirozené, denní,
− doba na střelbu neomezena,
− střelba krátkou dávkou,
− střelec dobře vycvičený t.j.
odpovídá dosažení spodní hranice III. výkonnostní třídy,
odpočatý v dobré kondici.
Pro tyto podmínky je:
Eϕ 0 ≈ 1 mrad (0,98 ÷ 1,03 mrad) .
S touto hodnotou Eϕ 0 jsou vypočteny i hodnoty pravděpodobných úchylek úv a úš resp. jádra
rozptylu jv a jš uváděných v tabulkách střelby pro 7,62 samopal vz.58 (Pěch. -3-62).
Určení základních hodnot k3 a k4
Vliv druhu zaměřovače montovaných na 7,62 mm samopal vz.58 a na 7,62 prototyp
krátkého samopalu (*) na přesnost zamíření při střelbě krátkou dávkou a jednotlivými výstřely
je patrný z následující tabulky.
zaměřovač
hledí - muška
dioptr - muška
kolimátorový
Krátká dávka k4 = 1
1
1,52
1,17 1,14*
k31
jednotlivé výstřely k4 = 0,235
1
1,6
1,91 1,18*
Ukazuje se, že dioptrická mířidla jsou méně vhodná než otevřená, i když z hlediska
sportovní střelby je situace opačná. Poměr limitů výkonnostních tříd u disciplín standardní
malorážka (dioptr + muška + opora ruky řemenem) a sportovní malorážka (hledí +muška +
opora ruky řemenem) dává hodnotu:
3
k 31 ≈
1
≈ 0,7 .
1,4 ÷ 15
,
Pravděpodobně tento jev souvisí s tvarem cíle (terče). Dioptrická mířidla jsou výhodná při
střelbě na kruhový kontrastní terč. U ostatních tvarů cílů nelze zřejmě přesně sesouhlasit kruh
dioptrického průhledítka s tunelem mušky a středem nekruhového a neostrého obrysu cíle.
Kolimátorová mířidla jsou jen o něco horší v případě krátkých samopalů, délka
záměrné u otevřených mířidel je malá, kdežto u normální délky samopalu (záměrné) jsou
v případě střelby střelby
jednotlivými výstřely tyto zaměřovače nevýhodné. Ovšem tyto
zaměřovače nejsou určeny k přesné terčové střelbě, ale pro střelbu na pohyblivé a mizivé cíle
tj. střelbu „combat“, kdy je rozhodující doba potřebná k provedení výstřelu a to na úkor
přesnosti zamíření. Z toho ovšem plyne,
že zbraň určena pro střelbu typu „combat“ musí
mít přídavná mířidla pro přesnou mířenou střelbu jednotlivými výstřely na dálky větší zhruba
jak 100 m.
Obr. Závislost k3 na čase t
Na schématu jsou znázorněny dvě křivky k 3 = f 1 ( t ) a k 3 = f 2 ( t ) , které charakterizují
pro zadaný způsob střelby (podepření zbraně, viditelnost a pohyblivost cíle) vlastnosti dvou
typů zaměřovačů a uspořádání zbraně. Křivka k 3 = f 1 ( t ) náleží zaměřovači vhodnému pro
4
rychlou střelbu typu „combat“ , neboť v časovém intervalu (t min1 , t x > je tento zaměřovač
přesnější než zaměřovač druhého typu „terčového“ , který je naopak vhodný pro střelbu na
nemizivé cíle, je přesnější v intervalu < t x , ∞) . V grafu na obr. jsou uvedeny dvě asymptoty:
• vodorovná charakterizuje přesnost střelby při neomezeném čase na zamíření a střelbu ,
• svislou určenou časem tmin , což je minimální čas potřebný k provedení zamíření a
výstřelu.
Závěr
Na základě předešlých úvah je možné učinit následující závěry:
a) pouze palba v leže s oporou nebo ze zbraně s dvojnožkou resp. s podstavcem umožňuje
dostatečně přesnou, mířenou střelbu na větší dálky. Pravděpodobná chyba zamíření Eϕ
v tomto případě je při střelbě dávkou přibližně 1 mrad a při střelbě jednotlivými výstřely
menší než 0,3 až 0,5 mrad. Maximální dálka ničivé palby x80 je přibližně 300 m a
maximální dálka umlčovací palby x50 je přibližně 400 m. Vzhledem k době potřebné
k zaujetí polohy vleže s oprou a době potřebné k zamíření, přichází tento druh střelby
v úvahu především v obraně a v léčce. Tety v případech kdy je dost času na vlastní
přípravu a provedení střelby.
b) V ostatních polohách (v kleče , stoje vleže bez opory) při střelbě z bojového vozidla, za
krátké zastávky a za jízdy a to jak na nepohyblivý , tak i na pohyblivý cíl, jsou
pravděpodobné chyby zamíření Eϕ v intervalu 2 až 5 mrad. V důsledku toho maximální
dálka ničivé palby x80 je přibližně do 200 m, spíše však do 100 m a maximální dálka
umlčovací palby x50 je přibližně 300 m, spíše však do 200 m.
Jedná se tedy o vzdálenosti velmi malé ( ve všech případech menší než je metná dálka
na daný cíl), kdy bezprostřední ohrožení střelbou protivníka je vysoké a vede ke zvýšenému
psychickému zatížení střelce. Z hlediska vojenského a především psychického je nutné, aby
střelbu bylo možno vést co nejpohotověji a nejrychleji, ale dostatečně přesně. Aby bylo
možno tento požadavek splnit, je nutné zejména:
• použít
jednoduchá pevná mířidla, která umožní zamíření s přesností zhruba 2 mrad.
zároveň však nebudou znervózňovat střelce tím, že budou zobrazovat drobné nepřesnosti
5
zamíření, které stejně střelec není schopen v daných podmínkách kompenzovat. Jako
příklad mohou sloužit mířidla brokovnic.
• zbraň jako celek musí být řešena ergonomicky, zejména musí umožňovat pohodlné a
jednoznačné držení a přilícení. Je nutno tedy respektovat individuální tělesné rozměry
střelce (levák, pravák, možnost střelby v ochranné masce). Dále je nutné počítat
s upravitelnou délkou pažby a zejména se stavitelnou lícnicí. Zvýšení výrobních nákladů
bude vyváženo snížením spotřeby střeliva a zlevněním konstrukce mířidel.
Zároveň je nutno upozornit na to, že nelze lpět na zkrácení zbraně za každou cenu.
Za všeobecnou cestu ke zvýšení přesnosti zamíření při střelbě dávkou lze označit snížení
impulsu výstřelu a to jak snížením úsťové hybnosti střely, tak snížením hybnosti prachových
plynů použitím účinných úsťových brzd.
Pro střelbu proti živé síle by mělo být družstvo vyzbrojeno:
• odstřelovací puškou,
• samopaly, automatickou puškou
• ruční kulomety,
• ruční granátomety (samostatné nebo podvěsné).
Odstřelovací pušku lze efektivně používat až do dálek 600 až 700 m, Eϕ ≈ 0,2 mrad .
Samopaly umožňují velmi efektivní a pohotovou střelbu do 200 až 300 m.
Ruční kulomety, použije-li se u nich dvojnožka a optický dalekohledový zaměřovač,
umožňující vedení efektivní střelby do 600 až 700 m a to i na skupinové cíle a automobilní
techniku.
Jako jedna ze schůdných cest zefektivnění střelby z ručních zbraní je zabezpečení pozorování
výsledků střelby a tedy umožnění jejího korigování. Předpokladem k tomu je zvýšení podílů
svítícího střeliva v palebném průměru ručních zbraní.
Konstrukce zaměřovačů pro ruční palné zbraně
6
U ručních zbraní budou i nadále používány při denních podmínkách mechanické a
optické zaměřovače. Větší váha použití mechanických zaměřovačů bude nadále u masově
zaváděných zbraní , kterými se střílí na kratší vzdálenosti. Naopak u zbraní se speciálním
určením a zbraní určených k postřelování vzdálenějších , příp. bodových cílů, lze i
v budoucnu očekávat použití optických zaměřovačů. V posledních letech se začali masově
využívat i kolimátorové zaměřovače, u kterých jsou spojeny výhody jak mechanických, tak i
optických zaměřovačů.
Zaměřovače ručních zbraní spadají do skupiny zaměřovačů pro přímé zamíření.Při
zaměřování stanovujeme hlavní zbraně její prostorovou orientaci tak, aby dráha střely
procházela cílem.
Princip přímého zamíření vychází z prvků dráhy střely, tedy z poznatků vnější
balistiky, polohy a povahy cíle. Cíl se může vyskytovat v těchto variantách:
• pevný cíl je na ose x,
• pevný cíl je v obecné poloze na rovině xy,
• pevný cíl je v obecné poloze v prostoru,
• cíl je pohyblivý.
Z principu zamíření je možné odvodit, jaké základní mechanizmy musí mít zaměřovač
ručních zbraní. Je to především zařízení pro pozorování cíle k realizaci záměrné, dále
mechanizmus záměrného úhlu α a zařízení pro realizaci úhlů nadběhu σN. Polohový úhel ε a
úhel směrového zařízení σ nastavuje střelec automaticky v procesu ručního navedení a
zamíření zbraně na cíl.
Mechanické zaměřovače
Mechanický zaměřovač je nejjednodušším typem zaměřovače. Podle uplatňovaného
principu zamíření a konstrukčního řešení je možno tyto zaměřovače rozdělit na:
1. mechanické zaměřovače bez možností vystavení nadběhu,
2. mechanické zaměřovače bez možností vystavení nadběhu.
7
Konstrukce tohoto zaměřovače je dána třemi prvky a to muškou M, hledím H a
základnou mechanického zaměřovače s , obr. 2.
Obr.2. Schéma konstrukce mechanického zaměřovače a princip jeho zamíření při nulové
záměrné , α = 0, ε = 0 .
Princip zamíření je dán požadavkem, abychom mušku a hledí zaměřovače uvedli na
záměrnou, kterou je přímka proložená středem vstupní pupily střelcova oka a záměrným
bodem Z v cíli. Další požadavek správného zamíření je vázán na příčnou polohu zbraně. Je
nutné aby zbraň neměla příčný náklon. Uvedený typ mechanického zaměřovače umožňuje
úplné nastavení prvků střelby v náměru. Záměrný úhel se staví vertikálním posunem hledí, při
čemž muška zůstává nepohyblivá.
8
obr.3. Příklady mechanizmů záměrných úhlů (hledí rámečkové,
stupínkové,
sektorové)
Jednotlivé hodnoty záměrných úhlů jsou kalibrovány v jednotkách topografické dálky
střelby - hektometrech. Uvedené typy zaměřovačů se používá k zamíření na pevné cíle.
Vystavení nadběhu u nich není možné.
Konstrukce upevnění stavebních prvků zaměřovače, hledí a mušky, musí umožňovat
přestavitelnost jednoho z nich s ohledem na možnost horizontálního a vertikálního posunu při
rektifikaci a nástřelu zbraně. Zpravidla je řešen rektifikační pohyb u mušky.
Požadavek možnosti střelby na pohyblivé cíle vede u mechanických zaměřovačů ke
konstrukci s vystavitelným nadběhem. Vystavitelným nadběhem je možné řešit i stranové
opravy vnějších vlivů na dráhu střely, dále u malorážových zbraní střílejících z podstavce
rovněž směrové zajištění zamíření na blízký zajišťovací bod při střelbě v noci, zadýmení cíle
atd. Konstrukce mechanického zaměřovače s vystavitelným nadběhem σN zajišťuje kromě
vertikálního pohybu hledítka ještě jeho horizontální pohyb, vyvozovaný zpravidla šroubovým
mechanismem. Horizontální poloha hledítka je vázáná na stupnici (obr.).
9
Obr. Hledí mechanického zaměřovače s vystavitelným nadběhem
Přesnost zamíření mechanickým zeměřovačem
Přesnost zamíření mechanickým zaměřovačem je dána řadou okolností, které můžeme
shrnout pod pojmem nedokonalost mechanické konstrukce a optická nedokonalost
mechanického zaměřovače.
Na mechanické nedikonalosti zmíněného zaměřovače se bude podílet především malá
délka základny zaměřovače s. Vliv délky základny zaměřovače na přesnost zamíření je
naznačena na obr.
Obr. Vliv délky základny mechanického zaměřovače na přesnost zamíření
Z obr. plyne, že snahou konstruktérů zaměřovačů by měla být snaha o maximální velikost
základny zaměřovače s , protože velikost chyby zamíření ∆y ′ je nepřímo úměrná velikosti
báze zaměřovače a přímo úměrná dálce střelby. Z toho vyplývá i použitelnost mechanických
zaměřovačů u zbraní s malým účinným dostřelem. Nejmarkantněji se to projevuje u pistolí.
Př: Předpokládejme, že oko se vychýlí od správné polohy o ∆y = 2 mm . Zamiřování je
prováděno dvěma různými zaměřovači s1 = 600 mm, s2 = 350 mm na cíl ve vzdálenosti
l = 150 m . Jaká je chyba zamíření ?
∆y ∆y ′
∆y
=
⇒ ∆y ′ =
⋅l
s
l
s
∆y1′ = 0,5 m, ∆y2′ = 0,86 m .
Na přesnost zamíření má vliv tvar mušky a hledí a jejich kombinace. Podle zkušeností
není vhodné používat kombinace hranolové mušky s obdélníkovým výřezem hledí.
10
Mechanické konstrukce mušky a hledí se promítá i do snížení pozorovaného kontrastu miřidel
vůči pozadí, což vede rovněž ke snížení přesnosti zamíření. Aby při zamiřování byly kontury
hledí a mušky co nejostřeji ohraničeny, tato se různě upravují.
Další úpravy prvků mechanických miřidel vedou ke snižování reflexe během
zamiřování (vhodnou povrchovou úpravou, začerňováním, ..)
Závažnější jako mechanická nedokonalost se jeví optická nedokonalost mechanického
zaměřovače. Sama aplikace principu zamíření, uvedení středu pupily oka , středu horní hrany
hledí, středu horní hrany mušky a záměrného bodu v cíli do jedné přímky, záměrné, je pro oko
velmi obtížné. Jak je uvedeno na obr. je oko při zamiřování nuceno pozorovat tři předměty
v různých vzdálenostech:
1. hledí H je ve vzdálenosti l , která představuje zrakovou konvenční vzdálenost rovnou
250 mm,
2. muška M ve vzdálenosti a = l + s ( s bývá zpravidla z intervalu 500 až 750 mm) ,
3. cíl ležící ve vzdálenosti L v praktickém nekonečnu.
To znamená, že oko by současně mělo pracovat v akomodačním intervalu 0 až 4 Dptr, co je
nereálné. Oko je maximálně zainteresováno pozorováním cíle, t.j. bodu v nekonečně, proto
má nulovou akomodaci, při níž vidí ostře cíl. Z toho plyne, že obraz mušky a hledí budou na
sítnici oka neostré. Právě tato neostrost má zásadní vliv na přesnost zamíření. Tento jev je
možné převést na jednoduchou optickou úlohu, přiníž předpokládáme, že neakomodované
oko pozorující vzdálený bod (cíl C) současně pozoruje blízký bod X (mušku, hledí). Situace je
znázorněna na obr.
11
Obr. K optické nedokonalosti mechanického zaměřovače
Bodu X odpovídá na sítnici neakomodovaného oka o ohniskové vzdálenosti f’0 a průměru
pupily D0 , ploška o průměru 2y´ . Za těchto okolností vidí oko bod X tak, jakoby bylo oko
akomodováno na předmětovou rovinu ξ a jako by v ní místo bodu byla umístěná šedá neostrá
kruhová ploška o poloměru y. Z obr. vyplývá:
y ′ = D0 ⋅
x ′ − f 0′
.
2x′
Dosadíme za x´ z Gaussovy zobrazovací rovnice:
1 1 1
,
− =
x ′ x f 0′
dostaneme:
y ′ = − D0 ⋅
f 0′
.
2x
Z obr. dále plyne:
y = − y′ ⋅
x
f 0′
a po dosazení za y´ konečně dostáváme:
y=
D0
.
2
Z této rovnice plyne, že neostrá kruhová ploška bude mít průměr rovnající se průměru
pupily oka a to nezávisle na vzdálenosti x blízkého bodu X. To tedy znamená, že jednotlivé
12
body záměrných hran mušky i hledí se mohou jevit jako kroužky o průměru D0 . Střelec ze
těchto okolností pozoruje, že jsou lemovány neostrým šedým proužkem o šířce rovné průměru
D0 . Průměr oční pupily oka se mění v závislosti na osvětlení v rozsahu od 2 až do 8 mm je
popsán vztahem [SHRODER]:
D0 = 5 + 3 ⋅ tanh( − 0,4 ⋅ log10 L) ,
Průběh průměru pupily oka v závislosti na jasu je znázorněno na následujícím grafu.
Obr. Průběh průměru pupily oka v závislosti na jasu
V praxi při zamíření se mohou vyskytovat tyto dvě varianty:
1. Správný způsob zamíření je aplikován tehdy, uvedeme-li na záměrnou přímku vnější nebo
vnitřní obrysy mušky a hledí. V tomto případě se posune chybná záměrná oproti
požadované do rovnoběžného směru nahoru nebo dolů o vzdálenost rovnou polovině
průměru vstupní pupily oka. Tím se v zamíření dopustíme jen malé chyby, neboť toto
posunutí představuje maximálně ±4 mm, co nemá vliv na přesnost střelby.
2. K nesprávnému zamíření dochází, jestliže na stupnici oko - cíl uvedeme vnější obrys hledí
(nebo obráceně). Za těchto okolností se záměrná směrově odchýlí od požadované o úhel α .
13
Př:
Určete
chybu
zamíření
na
cíl
ve
vzdálenosti
L = 200m ,
když
D01 = 8mm a , D02 = 2 mm, s = 650mm :
∆y =
L ⋅ D0
, ∆y1 = 2,46m, ∆y2 = 0,615m .
s
Dioptr
Dioptr je zvláštním druhem mechanického zaměřovače. Je charakterizován hledím ve tvaru
kruhové clony s malým průměrem, který je srovnatelný s průměrem pupily oka. Princip
zamíření tímto zaměřovačem je dán tím, že oko je schopné nalézt rychle a s velkou přesností
střed mezikruží i za předpokladu, že kontury jejího čela jsou pozorovány neostře. Oko je
možné bezprostředně přiblížit k hledí, nemusíme dbát pracovní vzdálenosti oka. Tím
je dána možnost prodloužit základnu zaměřovače a tím také zvýšit přesnost zamíření. Hlavní
předností tohoto zaměřovače je především to, že střelec uvádí do koincidence pouze dva body,
mušku a záměrný bod v cíly a že ve srovnání s klasickými mechanickými mířidly zmenšuje
akomodační interval oka ze 4 Dptr. na asi 1,5 dptr. Kromě zpřesnění zamíření se snižuje i
únava oka. K nevýhodám patří hlavně omezení zorného pole střelce a i to, že dioptr pracuje i
jako clona omezující množství světla dopadajícího na oko, takže tímto zaměřovačem je
nemožné zamiřovat zbraň za zhoršených světelných podmínek. Tyto dvě nevýhody v podstatě
vyloučili masové zavedení tohoto druhu zaměřovače u vojenských zbraní. Používá se hlavně
na kruhové terče v sportovní střelbě.
Hlavní nedostatek mechanických zaměřovačů spočívá v tom, že optická záměrná je tvořená
středem pupily oka, hledím, muškou a cílem. Tři body, které by měli být v koincidenci (hledí,
muška, cíl) se nezobrazují otře. Proto zvýšení přesnosti zamíření vede přes zobrazení těchto
třech bodů se stejnou ostrostí. Toho je možno v principu dosáhnout:
1. zobrazením záměrné značky do nekonečna v předmětovém prostoru,
2. promítnutím obrazu cíle do roviny záměrné značky ,
3. promítnutím záměrné značky do roviny cíle.
14
Na prvním principu jsou založeny kolimátorové zaměřovače. Druhý princip využívají
optické (dalekohledové) a optoelektronické (EOP, ZJO, CCD, televizní,...) zaměřovače a
konečně třetí princip je využíván u laserových zaměřovačů-ozařovačů cílů.
Přesnost zamíření dalekohledových zaměřovačů
Přesnost zamíření zaměřovacím dalekohledem závisí na hlavně na těchto okolnostech:
• tvar záměrné značky,
• tvar cíle,
• kontrast cíle vůči pozadí,
• osvětlení cíle,
• zvětšení dalekohledu a jeho paralaxa,
• rozlišovací schopnost soustavy oko - dalekohled.
Střední kvadratická chyba zamíření ∆Ψ při úvaze konstantně působících faktorů soustavy
zaměřovacího dalekohledu a oka je dána vztahem:
∆Ψ = ϕ 2 + α 2 + δ 2 ,
kde:
ϕ [rad] je rozlišovací schopnost soustavy oko - dalekohled,
α [rad] je úhlová paralaxa záměrného obrazu,
δ [rad] je úhlový rozměr šířky čáry záměrného obrazce.
Při tom:
ϕ=
ϕoka
Γ
δ = arctg
=
60′′ 0,291mrad
=
,
Γ
Γ
t
,
f obj
′
kde:
15
t [mm] tloušťka čáry záměrného obrazce,
f obj
′ [mm] je předmětová ohnisková vzdálenost objektivu zaměřovacího dalekohledu.
Tloušťka čáry záměrné osnovy se volí tak, aby se střelci jevila pod úhlem (15
, ÷ 2) ⋅ ϕoka . Tato
hodnota je volena vzhledem k tomu, že se předpokládá i zaměřování za zhoršených světelných
podmínek. Za těchto podmínek můžeme vztah pro střední kvadratickou chybu přepsat do
tvaru:
2
ϕoka
2
2
4 ⋅ ϕoka
5 ⋅ ϕoka
=
+α 2 .
2 +α +
2
2
Γ
Γ
Γ
∆Ψ =
2
Když budeme uvažovat dalekohledový zaměřovač bez paralaxy, tak střední chyby zamíření
dalekohledového zaměřovače jsou uvedený v následující tabulce:
Γ
1
2
3
4
6
10
∆Ψ [´´]
134
67
45
33
22
13
∆Ψ [mrad]
0,65
0,325
0,217
0,163
0,108
0,065
Paralaxa optického zaměřovače
Paralaxa u zaměřovače se projevuje tím, že při příčném pohybu střelcova oka od
jednoho okraji výstupní pupily k druhému okraji se obraz cíle pohybuje vzhledem
k záměrným značkám. Tento pohyb je způsobený tím , že dalekohled je seřízen na nekonečno
jako afokální soustava , zatím co zamíření se provádí na cíl v konečné vzdálenosti, takže
obraz cíle leží v jiné rovině než je záměrná osnova.
Aby se paralaxa zmenšila na minimální míru, neboť má značný vliv na přesnost
zamíření, nastavují se některé zaměřovače na konečnou vzdálenost i když se tím poruší
afokálnost celé soustavy. Pro výpočet paralaxy platí vztah [KEPRT]:
α′ =
D ′ ⋅ ( x2 − x1 ) 2
⋅ Γ [ rad ] , nebo
2 ⋅ x2 ⋅ x1
α′ =
16
D ′ ⋅ ( x2 − x1 )
x2 ⋅ x1
⋅ Γ 2 ⋅ 105 [ ′′] .
posuv obrazu cíle vůči záměrné značce:
l′ =
D ′ ⋅ ( x2 − x1 )
2 x2
Př. : Uvažujme zaměřovač 5 x 20 (resp. 6 x 30 a 12 x 60) a nechť je tento zaměřovač nastaven
na vzdálenost 300 m. Jaká bude paralaxa při zaměření na cíl ve vzdálenosti x2 = 1000 m ?
α1′ =
D ′ ⋅ ( x2 − x1 )
2 ⋅ x2 ⋅ x1
⋅Γ2 ′=
4 ⋅ 10 −3 ⋅ 800
⋅ 25 = 0,2 mrad
2 ⋅ 200 ⋅ 1000
5 ⋅ 10 −3 ⋅ 800
α2′ =
⋅ 36 = 0,36 mrad,
2 ⋅ 200 ⋅ 1000
5 ⋅ 10 − 3 ⋅ 800
α3′ =
⋅ 144 = 1,44 mrad.
2 ⋅ 200 ⋅ 1000
Tab. 2 Velikost paralaxy zaměřovače v závislosti na jeho optických parametrech
typ
D´
zaměřovače
α´ [mrad]
[mm] xc = -200m
x0
x2 = -100 m
x2 = -100 m
[m]
x [m]
x1 [m]
x [m]
x1 [m]
5 x 20
4
0,25
-166,66
-249,25
-506,07
-
-
6 x 30
5
0,45
-300
-150
-300
-
-
7 x 50
7
0,8575
-571.66
-121,2
-153,63
-1098,9
-
12 x 60
5
1,8
-1200
-109,1
-120
-600
-1200
16 x 80
5
3,2
-2133,3
-110,34
-163
-492
-640
Důležitá charakteristika dalekohledových zaměřovačů je ostrost vidění W jako funkce
zvětšení dalekohledu, které je definováno jako převrácená hodnota vizuální rozlišovací
schopnosti ϕ:
W=
1
ϕ
.
17
Výkon optické soustavy Λ je definován jako poměr ostrosti vidění ozbrojeného oka (s
dalekohledem) W´ k ostrosti neozbrojeného oka (bez dalekohledu) W:
Λ=
W′
W
.
(2)
Výkon dalekohledové soustavy musíme posuzovat zvlášť pro podmínky denního vidění a
zvlášť pro podmínky vidění soumrakového a nočního.
V podmínkách denního pozorování je ve všeobecnosti průměr výstupní pupily
dalekohledu stejně veliký jako průměr pupily oka. Výkon dalekohledu je proporcionální jeho
zvětšení:
Λ = η⋅ Γ
,
kde η je koeficient účinnosti.
Pro účinnost η platí následující přibližný empirický vztah:
η = 1,06 ⋅ 1 −
1,65
D′
.
(4)
Průběh hodnot koeficientu η v závislosti na průměru výstupní pupily dalekohledu je uveden
na obr.
18
Obr. 1 Průběh hodnot koeficientu η v závislosti na průměru výstupní pupily
dalekohledu D´
Hodnoty výkonů a koeficienty účinnosti jednotlivých typů pozorovacích dalekohledových
soustav jsou uvedeny v tab.1. Tyto hodnoty jsou platné pro případ, kdy je pozorovací přístroj
pevně uložen.
V případě, že pozorovací přístroj je volně držen v rukách (pozorovací dalekohledy do
ruky), přístroje mají menší koeficient účinnosti ηR tím i menší výkon ΛR (tab.1). Tyto přístroje
mají zvětšení 4-8násobné, v řídkých případech až 10násobné. Větší zvětšení se nevolí ze dvou
důvodů:
• chvění ruky se převádí na obraz tím více, čím je zvětšení větší, takže přesné pozorování
obrazu není možné,
• při velkém zvětšení je zorné pole malé.
Tab.1 Přehled výkonových charakteristik pozorovacích dalekohledových soustav
ΓxD
6 x 30
8 x 30
7 x 50
10 x 50
15 x 60
D´
[mm]
5
3,75
7,15
5
4
η
Λ
ηR
ΛR
Z
0,867
0,793
0,929
0,867
0,821
5,202
6,344
6,503
8,67
12,18
0,66
0,62
0,65
0,56
0,43
3,95
5
4,55
5,65
6,48
13,4
15,5
18,7
22,3
30
19
V podmínkách soumrakového vidění a nočného vidění je výkon dalekohledu ΛN na
základě teoretických a experimentálních pozorování v oblasti fyziologiké optiky stanoven
následujícím vztahem:
Λ N = ηN ⋅ D2 m ⋅ Γ
1− 2 m
.
(5)
Empirické konstanty ηN a m mají následující hodoty:
pro denní vidění:
L > 10 cd ⋅ m−2
pro soumrakové vidění:
:
m=0
,
10−2 < L < 10 cd ⋅ m−2
pro podmínky nočního vidění: L < 10−2 cd ⋅ m−2
m ≈ 0,25 , η N ≈ 0,3
:
:
m ≈ 0,5
,
η = 0,12
,
,
V rozsahu středního soumraku platí pro dalekohledový výkon ΛNS:
Λ NS = 0,3 ⋅ D ⋅ Γ
Veličina :
Z = D⋅ Γ
.
se nazýva soumrakový koeficient dalekohledu.
Přehled výkonových charakteristik pozorovacích dalekohledových soustav pro různe
podmínky
vidění jsou uvedeny v tab.2.
Tab.2 Přehled výkonových charakteristik pozorovacích dalekohledových
soustav pro různé podmínky
ΓxD
6 x 30
8 x 30
7 x 50
10 x 50
15 x 60
D´
[mm]
5
3,75
7,15
5
4
vidění
Λ
ΛNS
5,202
6,344
6,503
8,67
12,18
4,02
4,65
5,61
6,69
9
20
ΛN
3
3
5
5
6
Z
13,4
15,5
18,7
22,3
30
Z uvedených vztahů platných pro výkon dalekohledů je zřejmé, že když chceme
rozeznat určitý detail, kterého úhlová hodnota
je ω , nestačí k určení zvětšení Γ
zaměřovacího dalekohledu jenom podělit úhlovou hodnotu rozlišovací schopnosti oka s
požadovaným úhlovým rozlíšením ϕ , ale musí být zohledněn také dalekohledový výkon a
jeho účinnost.
Maximální hodnota zvětšení musí být u dalekohledových zaměřovačů volena tak, aby
velikost zorného pole dalekohledu umožnilo jak zamíření cíle na nulovou optickou záměrnu,
tak i nastavení úhlového nadběhu pohyblivého cíle.
Dále při volbě zvětšení dalekohledu je třeba si uvědomit, že s rostoucím zvětšením
přístroje zmenšuje se zorné pole. Další nevýhoda spočívá při sledování pohyblivého cíle. Při
sledování cíle neozbrojeným okem vnímáme úhlovou rychlost cíle ω. Když potom chceme
provádět zaměřování přes zaměřovací dalekohled se zvětšením Γ, tak úhlová rychlost
pozorování cíle se střelci jeví ω ′ = Γ ⋅ ω . Výsledkem je pak kmitání záměrnou značkou
„kolem“ cíle a zatížení zamíření další chybou.
( Dopracovat ZOOMy a vliv atmosf. tetelení obrazu v závislosti na Γ a D )
21